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JPH05206475A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device

Info

Publication number
JPH05206475A
JPH05206475A JP3426292A JP3426292A JPH05206475A JP H05206475 A JPH05206475 A JP H05206475A JP 3426292 A JP3426292 A JP 3426292A JP 3426292 A JP3426292 A JP 3426292A JP H05206475 A JPH05206475 A JP H05206475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
floating gate
insulating film
eprom
memory device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3426292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yamada
浩之 山田
Machio Yamagishi
万千雄 山岸
Takeshi Matsushita
孟史 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP3426292A priority Critical patent/JPH05206475A/en
Publication of JPH05206475A publication Critical patent/JPH05206475A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the speed of a non-volatile semiconductor memory device, such as EPROM having a floating gate and a control gate. CONSTITUTION:An erasable programmable ROM (EPROM) is a memory device which has a P<+> silicon substrate 1, an SiO2-made first gate insulation film 3, an n<+> polysilicon-made floating gate insulation film 7 and a P<+> polysilicon-made floating gate 11. The floating gate 5 and the control gate 11 are opposite to each other about their conductivity where there exists a differential work function. As a result, the field intensity applied to the floating gate 5 is small, which prevents a drop in the memory holding characteristic attributable to electron leakage from the floating gate 5 to the control gate 11. It is, therefore, possible to reduce the film thickness of the second gate insulation film 7 and enhance the operating speed of the EPROM.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はEPROMなどの不揮発
性半導体記憶装置に関するものであり,特に,記憶保持
能力を低下させることなく高度化を図った不揮発性半導
体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-volatile semiconductor memory device such as an EPROM, and more particularly to a non-volatile semiconductor memory device which is advanced without deteriorating its memory retention capacity.

【0002】[0002]

【従来の技術】不揮発性半導体記憶装置として,たとえ
ば,EPROMを例示すると,図4にその断面を示すよ
うに,シリコン基板1,第1ゲート絶縁膜3,フローテ
ィングゲート5,第2ゲート絶縁膜7,コントロールゲ
ート9,拡散層としてソース形成領域15およびドレー
ン形成領域17, および,SiO2 の側壁19を有して
いる。シリコン基板1はp+ 形で形成され,フローティ
ングゲート5は書き込みを容易にするためn+ 形ポリシ
リコンで形成し,コントロールゲート9もフローティン
グゲート5と同じn+ 形ポリシリコンで形成している。
第1ゲート絶縁膜3および第2ゲート絶縁膜7はそれぞ
れ二酸化シリコン(SiO2 )で形成されている。つま
り,シリコン基板1とフローティングゲート5とは導電
性が逆であり,フローティングゲート5とコントロール
ゲート9とは導電性が同じに形成されている。
2. Description of the Related Art As an example of a non-volatile semiconductor memory device, an EPROM is exemplified. As shown in the cross section of FIG. 4, a silicon substrate 1, a first gate insulating film 3, a floating gate 5, a second gate insulating film 7 are shown. , A control gate 9, a source formation region 15 and a drain formation region 17 as diffusion layers, and a side wall 19 of SiO 2 . The silicon substrate 1 is formed of p + type , the floating gate 5 is formed of n + type polysilicon to facilitate writing, and the control gate 9 is also formed of the same n + type polysilicon as the floating gate 5.
The first gate insulating film 3 and the second gate insulating film 7 are each formed of silicon dioxide (SiO 2 ). That is, the silicon substrate 1 and the floating gate 5 have opposite conductivity, and the floating gate 5 and the control gate 9 are formed to have the same conductivity.

【0003】EPROMは,図2に動作特性図を示すよ
うに,フローティングゲート5に注入された電子の有無
によりコントロールゲート9から見たしきい値電圧ΔV
thを変化させて,記憶値「0」または「1」に対応させ
ている。図2において,横軸はコントロールゲート電圧
CG,縦軸はドレーン電流ID を示す。
As shown in the operating characteristic diagram of FIG. 2, the EPROM has a threshold voltage ΔV as seen from the control gate 9 depending on the presence or absence of electrons injected into the floating gate 5.
The th is changed to correspond to the stored value "0" or "1". In FIG. 2, the horizontal axis represents the control gate voltage V CG and the vertical axis represents the drain current ID .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図4に示したEPRO
Mのエネルギバンド(エネルギレベル(準位))を図6
に示す。実線で示した記号EC はコンダクション(Cond
uction) エネルギ準位,実線で示した記号EV はバレン
ス(Valence) エネルギ準位, 破線で示した記号EF はフ
エルミ(Fermi) エネルギ準位を示す。左側から,シリコ
ン基板1のエネルギ準位,厚さd1の第1ゲート絶縁膜
3のエネルギ準位,フローティングゲート5のエネルギ
準位,厚さd2のエネルギ準位,コントロールゲート9
のエネルギ準位を示す。図6(B)は電子注入前の初期
状態のエネルギバンドを示し,図6(C)は電子注入後
の保持状態を示す。図6(B)において,フローティン
グゲート5とコントロールゲート9とは同じn+ +
リシリコンで形成されているから,電子注入前のエネル
ギ準位は等しい。図6(C)において,電子eが注入さ
れた電位ΔV1分だけ,コントロールゲート9の電位に
対してフローティングゲート5のエネルギ準位が上が
り,第1ゲート絶縁膜3および第2ゲート絶縁膜7にお
いて,エネルギ準位に大きな傾斜が生ずる。
Problem to be Solved by the Invention EPRO shown in FIG.
The energy band (energy level (level)) of M is shown in FIG.
Shown in. The symbol E C shown by the solid line is the conduction (Cond
uction) energy level, the symbol E V shown by the solid line shows the valence energy level , and the symbol E F shown by the broken line shows the Fermi energy level. From the left side, the energy level of the silicon substrate 1, the energy level of the first gate insulating film 3 having the thickness d1, the energy level of the floating gate 5, the energy level of the thickness d2, and the control gate 9
Indicates the energy level of. FIG. 6B shows the energy band in the initial state before electron injection, and FIG. 6C shows the holding state after electron injection. In FIG. 6B, since the floating gate 5 and the control gate 9 are formed of the same n + type + polysilicon, the energy levels before electron injection are the same. In FIG. 6C, the energy level of the floating gate 5 rises with respect to the potential of the control gate 9 by the potential ΔV1 at which the electrons e are injected, and the first gate insulating film 3 and the second gate insulating film 7 have the same energy level. , A large gradient occurs in the energy level.

【0005】近年,EPROMの動作速度の向上につれ
て,第2ゲート絶縁膜7の膜厚(厚さd2)が100Å
程度に薄くなっている。動作速度を上げるため第2ゲー
ト絶縁膜7の厚さを薄くすると,第2ゲート絶縁膜7を
抜けてフローティングゲート5からコントロールゲート
11へ電子が漏洩し,EPROMの記憶保持が維持され
なくなるという問題に遭遇している。
In recent years, as the operating speed of EPROM has been improved, the film thickness (thickness d2) of the second gate insulating film 7 is 100Å.
It is getting thinner. When the thickness of the second gate insulating film 7 is reduced in order to increase the operation speed, electrons leak from the floating gate 5 to the control gate 11 through the second gate insulating film 7 and the memory retention of the EPROM cannot be maintained. Are encountered.

【0006】かかるフローティングゲート5における保
持電子の漏洩の問題は,フローティングゲートとコント
ロールゲートを有する他の不揮発性半導体記憶装置,た
とえば,フラッシュ形EEPROMにおいても発生す
る。
The problem of leakage of retained electrons in the floating gate 5 also occurs in another nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate and a control gate, for example, a flash type EEPROM.

【0007】したがって,本発明は,高速動作可能な第
2ゲート絶縁膜の膜厚の薄い不揮発性半導体記憶装置状
態においても,かかるフローティングゲートからコント
ロールゲートへの保持電子の漏洩を防止し,長期的に安
定な記憶保持を可能とする不揮発性半導体記憶装置を提
供することを目的とする。
Therefore, the present invention prevents the leakage of retained electrons from the floating gate to the control gate even in the state of the non-volatile semiconductor memory device in which the second gate insulating film having a small film thickness capable of operating at high speed is used, and long-term operation is prevented. It is an object of the present invention to provide a non-volatile semiconductor memory device that enables stable memory retention.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決し,また
上記目的を解決するため,本発明によれば,半導体基板
の上に形成された第1ゲート絶縁膜,該第1ゲート絶縁
膜の上に形成されたフローティングゲート,該フローテ
ィングゲートの上に形成された第2ゲート絶縁膜,およ
び,該第2ゲート絶縁膜の上に形成されたコントロール
ゲートを有する不揮発性半導体記憶装置であって,上記
フローティングゲートとコントロールゲートの材料を仕
事関数の異なるもので形成した不揮発性半導体記憶装置
が提供される。特定的には,上記フローティングゲート
が上記半導体基板と反対導電性に形成され,上記コント
ロールゲートが上記半導体基板と同じ導電性に形成され
る。
In order to solve the above problems and to solve the above objects, according to the present invention, a first gate insulating film formed on a semiconductor substrate and a first gate insulating film A nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate formed on the floating gate, a second gate insulating film formed on the floating gate, and a control gate formed on the second gate insulating film, There is provided a nonvolatile semiconductor memory device in which the materials of the floating gate and the control gate are formed of materials having different work functions. Specifically, the floating gate is formed to have an opposite conductivity to the semiconductor substrate, and the control gate is formed to have the same conductivity as the semiconductor substrate.

【0009】[0009]

【作用】フローティングゲートとコントロールゲートと
を仕事関数の異なるもので形成すると,フローティング
ゲートに電子を注入する前においてもフローティングゲ
ートとコントロールゲートとの間の第2ゲート絶縁膜に
おいてエネルギ準位差が存在する。しかしながら,この
エネルギ準位の差は小さい。第2ゲート絶縁膜に印加さ
れる電界強度が小さく,この状態でフローティングゲー
トからコントロールゲートに電子が漏洩することはな
い。フローティングゲートに電子を注入すると,第2ゲ
ート絶縁膜におけるエネルギ準位の差は生ずるが,その
傾斜が反対向きになり,エネルギ準位の差はエネルギギ
ャップに相当する大きさだけ小さい状態が維持される。
したがって,フローティングゲートに注入された電子が
第2ゲート絶縁膜を貫通してコントロールゲートに漏洩
する現象は発生しない。上記仕事関数を異ならせるため
には,半導体基板の導電性とフローティングゲートの導
電性を逆にし,コントロールゲートの導電性とフローテ
ィングゲートの導電性を逆,換言すれば,コントロール
ゲートと半導体基板の導電性を同じにする。かかる構成
にすれば,記憶保持特性を低下させずに第2ゲート絶縁
膜の膜厚を薄くでき,不揮発性半導体記憶装置の動作速
度を向上させることができる。
When the floating gate and the control gate are formed to have different work functions, a difference in energy level exists in the second gate insulating film between the floating gate and the control gate even before injecting electrons into the floating gate. To do. However, this energy level difference is small. The electric field strength applied to the second gate insulating film is small, and in this state, electrons do not leak from the floating gate to the control gate. When electrons are injected into the floating gate, a difference in energy level occurs in the second gate insulating film, but the slopes thereof are in opposite directions, and the difference in energy level is kept small by an amount corresponding to the energy gap. It
Therefore, the phenomenon that the electrons injected into the floating gate penetrate the second gate insulating film and leak to the control gate does not occur. In order to make the work functions different, the conductivity of the semiconductor substrate and the conductivity of the floating gate are reversed, and the conductivity of the control gate and the conductivity of the floating gate are reversed, in other words, the conductivity of the control gate and the semiconductor substrate. Make the same sex. With this configuration, the film thickness of the second gate insulating film can be reduced without deteriorating the memory retention characteristic, and the operation speed of the nonvolatile semiconductor memory device can be improved.

【0010】[0010]

【実施例】図1に本発明の不揮発性半導体記憶装置の実
施例として,EPROMの断面図を示す。図1のEPR
OMは,p+ 形シリコン基板1,SiO2 の第1ゲート
絶縁膜3,n+ 形ポリシリコンのフローティングゲート
5,SiO2 の第2ゲート絶縁膜7,p+ 形ポリシリコ
ンのコントロールゲート11,側壁19,ソース形成領
域15およびドレーン形成領域17を有している。フロ
ーティングゲート5はポリシリコンに,たとえば,リン
(P)をドープしてn+ 形フローティングゲート5とす
る。コントロールゲート11はポリシリコンに,たとえ
ば,ボロン(B)をドープしてp+ 形コントロールゲー
ト層11にする。
1 is a sectional view of an EPROM as an embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention. EPR in Figure 1
OM is, p + form silicon substrate 1, a first gate insulating film 3 of SiO 2, n + form polysilicon floating gate 5, a second gate insulating film 7 of SiO 2, p + form polysilicon control gate 11, It has a side wall 19, a source formation region 15, and a drain formation region 17. Floating gate 5 is made into n + type floating gate 5 by doping polysilicon (P) with phosphorus (P), for example. The control gate 11 is formed by doping polysilicon with, for example, boron (B) to form the p + -type control gate layer 11.

【0011】図1に示したEPROMのエネルギバンド
を図2に示す。図2(A)に示すように,左から右に,
コンダクション準位EC ,フエルミ準位EF ,バレンス
準位EV が示されている。図2(B)はフローティング
ゲート5に電子を注入する前のエネルギバンド図,図2
(C)はフローティングゲート5に電子を注入後のエネ
ルギバンドを示す。電子注入前の厚さd1の第1ゲート
絶縁膜3を挟んだ,シリコン基板1におけるエネルギ準
位とフローティングゲート5におけるエネルギ準位とは
等しいが,厚さd2の第2ゲート絶縁膜7を挟んだ,フ
ローティングゲート5におけるエネルギ準位とコントロ
ールゲート11におけるエネルギ準位とは,仕事関数の
差異に起因して,異なる。
The energy band of the EPROM shown in FIG. 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 2A, from left to right,
The conduction level E C , the Fermi level E F , and the valence level E V are shown. 2B is an energy band diagram before injecting electrons into the floating gate 5, FIG.
(C) shows an energy band after electrons are injected into the floating gate 5. The energy level in the silicon substrate 1 and the energy level in the floating gate 5 sandwiching the first gate insulating film 3 having the thickness d1 before electron injection are equal, but sandwiching the second gate insulating film 7 having the thickness d2. However, the energy level in the floating gate 5 and the energy level in the control gate 11 are different due to the difference in work function.

【0012】図2(C)に示すように,電子注入後のエ
ネルギバンドを考察すると,厚さd2の第2ゲート絶縁
膜7におけるエネルギ準位の変化である電位ΔV2は,
図6に示した電位ΔV1に対して,シリコンのエネルギ
ギャップに相当する大きさだけ,小さくなる。たとえ
ば,電位ΔV2は電位ΔV1に対して,約1eV小さく
なる。その結果,フローティングゲート5からコントロ
ールゲート11への電子の漏洩は禁止され,EPROM
に記憶された値の経時的喪失は防止できる。図1に示し
たEPROMの動作原理は,従来と同様,図5に示した
特性図に従う。
As shown in FIG. 2C, considering the energy band after electron injection, the potential ΔV2, which is the change in energy level in the second gate insulating film 7 having the thickness d2, is
It becomes smaller than the potential ΔV1 shown in FIG. 6 by a size corresponding to the energy gap of silicon. For example, the potential ΔV2 is smaller than the potential ΔV1 by about 1 eV. As a result, leakage of electrons from the floating gate 5 to the control gate 11 is prohibited and the EPROM
The loss of the value stored in the can be prevented. The operation principle of the EPROM shown in FIG. 1 follows the characteristic diagram shown in FIG.

【0013】フローティングゲート5とコントロールゲ
ート11とを有するEPROMなどの不揮発性半導体記
憶装置においては,フローティングゲート5への書き込
み速度を向上させるため,書き込みバイアス条件におい
てフローティングゲート5の電圧VFGを高くする必要が
ある。フローティングゲート電圧VFGは下記式で規定さ
れる。 VFG=VCG・C2 /(C1 +C2 ) ・・・(1) ただし,VCGはコントロールゲート11に印加される電
圧であり,C1 は第1ゲート絶縁膜3におけるキャパシ
タンスであり,C2 は第2ゲート絶縁膜7におけるキャ
パシタンスである。厚さd2を薄くすることにより,フ
ローティングゲート電圧VFGを高くし,EPROMの速
度を向上させることができる。上述した本実施例によれ
ば,第2ゲート絶縁膜7の厚さd2を薄くしても,電位
ΔV2が低いから電子の漏洩が防止でき,記憶保持特性
が低下することがない。すなわち,記憶保持特性を低下
させずに動作速度を向上させることができる。
In a nonvolatile semiconductor memory device such as an EPROM having the floating gate 5 and the control gate 11, the voltage V FG of the floating gate 5 is increased under the write bias condition in order to improve the writing speed to the floating gate 5. There is a need. The floating gate voltage V FG is defined by the following formula. V FG = V CG · C 2 / (C 1 + C 2 ) ... (1) where V CG is the voltage applied to the control gate 11, and C 1 is the capacitance in the first gate insulating film 3. , C 2 are capacitances in the second gate insulating film 7. By reducing the thickness d2, the floating gate voltage V FG can be increased and the speed of the EPROM can be improved. According to this embodiment described above, even if the thickness d2 of the second gate insulating film 7 is thinned, the potential ΔV2 is low, so that the leakage of electrons can be prevented and the memory retention characteristic does not deteriorate. That is, the operation speed can be improved without deteriorating the memory retention characteristic.

【0014】コントロールゲート11をn+ 形ポリシリ
コンからp+ 形ポリシリコンに代えたことによる影響を
考察する。MOSトランジスタのしきい値Vthは下記式
で表される。 Vth=2φF +φMS+(2εS q/NA 1/2 /COX+Q/COX ・・・(2) ただし,φF はシリコン基板1におけるフエルミ準位で
あり,φMSはコントロールゲート11とシリコン基板1
との仕事関数差であり,NA は基板へのドーズ濃度であ
り,COXは第2ゲート絶縁膜7の静電容量であり,Qは
MOS界面の固定電荷である。コントロールゲート11
をp+ 形ポリシリコンで形成すると,式(2)の第2項
の仕事関数差φMSが変化し,しきい値Vthが変わる。
Consider the effect of changing the control gate 11 from n + type polysilicon to p + type polysilicon. The threshold value V th of the MOS transistor is expressed by the following equation. V th = 2φ F + φ MS + (2ε S q / N A) 1/2 / C OX + Q / C OX ··· (2) However, phi F is a Fermi level in the silicon substrate 1, phi MS is Control gate 11 and silicon substrate 1
Is the work function difference with N A is the dose concentration to the substrate, C ox is the capacitance of the second gate insulating film 7, and Q is the fixed charge at the MOS interface. Control gate 11
Is formed of p + -type polysilicon, the work function difference φ MS in the second term of the equation (2) changes, and the threshold value V th changes.

【0015】図3(A)に図4に示したEPROMのエ
ネルギ準位と,図3(B)に図1に示したEPROMの
エネルギ準位を示す。フローティングゲート5に電荷を
注入した時のゲート酸化膜におけるエネルギ準位とし
て,図3(A)のA点で示すエネルギ準位と,図3
(B)のB点で示すエネルギ準位とでは,約1Vプラス
側にシフトしている。このシフトはゲート直下のイオン
インプランテーションを調整することでしきい値の制御
ができる。したがって,コントロールゲート11をシリ
コン基板1と同じのp+ 形にしても問題がない。
FIG. 3A shows the energy level of the EPROM shown in FIG. 4, and FIG. 3B shows the energy level of the EPROM shown in FIG. As energy levels in the gate oxide film when charges are injected into the floating gate 5, the energy level shown at point A in FIG.
With the energy level indicated by point B in (B), it is shifted to the plus side by about 1V. This shift can control the threshold value by adjusting the ion implantation directly below the gate. Therefore, there is no problem even if the control gate 11 is the same p + type as the silicon substrate 1.

【0016】コントロールゲート11をポリサイドにし
た場合,下地をn+ 形ポリシリコンからp+ 形ポリシリ
コンにすれば,上記同様の効果を得ることができる。
When the control gate 11 is polycide, the same effect as described above can be obtained by changing the base from n + type polysilicon to p + type polysilicon.

【0017】また本発明の不揮発性半導体記憶装置は上
述したEPROMに限定されず,フローティングゲート
とコントロールゲートを有する他の不揮発性半導体記憶
装置に適用できる。その場合も,保持特性を維持しつつ
第2ゲート絶縁膜の膜厚を薄くでき,不揮発性半導体記
憶装置の動作速度を向上させることができる。
The nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is not limited to the EPROM described above, but can be applied to other nonvolatile semiconductor memory devices having a floating gate and a control gate. Even in that case, the film thickness of the second gate insulating film can be reduced while maintaining the retention characteristics, and the operation speed of the nonvolatile semiconductor memory device can be improved.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば,記憶
保持特性を低下させずに不揮発性半導体記憶装置の動作
速度を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the operating speed of the nonvolatile semiconductor memory device can be improved without deteriorating the memory retention characteristic.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の不揮発性半導体記憶装置の実施例とし
てのEPROMの部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an EPROM as an embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention.

【図2】図1のEPROMのエネルギバンドを示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing energy bands of the EPROM of FIG.

【図3】図1のEPROMおよび図4のEPROMのエ
ネルギバンドを示す図である。
3 is a diagram showing energy bands of the EPROM of FIG. 1 and the EPROM of FIG. 4;

【図4】従来のEPROMの部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a conventional EPROM.

【図5】EPROMの動作特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing operating characteristics of an EPROM.

【図6】従来のEPROMのエネルギバンドを示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing an energy band of a conventional EPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・シリコン基板, 3・・第1ゲート絶縁膜, 5・・フローティングゲート, 7・・第2ゲート絶縁膜, 11・・コントロールゲート, 15・・ソース形成領域, 17・・ドレーン形成領域, 19・・側壁。 1 ... Silicon substrate, 3 ... First gate insulating film, 5 ... Floating gate, 7 ... Second gate insulating film, 11 ... Control gate, 15 ... Source forming region, 17 ... Drain forming region, 19 ... Side wall.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年3月31日[Submission date] March 31, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】EPROMは,図5に動作特性図を示すよ
うに,フローティングゲート5に注入された電子の有無
によりコントロールゲート9から見たしきい値電圧ΔV
thを変化させて,記憶値「0」または「1」に対応さ
せている。図5において,横軸はコントロールゲート電
圧VCG,縦軸はドレーン電流Iを示す。
As shown in the operating characteristic diagram of FIG . 5 , the EPROM has a threshold voltage ΔV seen from the control gate 9 depending on the presence or absence of electrons injected into the floating gate 5.
The th is changed to correspond to the stored value “0” or “1”. In FIG. 5 , the horizontal axis represents the control gate voltage V CG and the vertical axis represents the drain current I D.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】近年,EPROMの動作速度の向上につれ
て,第2ゲート絶縁膜7の膜厚(厚さd2)が10〜2
0nm程度に薄くなっている。動作速度を上げるため第
2ゲート絶縁膜7の厚さを薄くすると,第2ゲート絶縁
膜7を抜けてフローティングゲート5からコントロール
ゲート11へ電子が漏洩し,EPROMの記憶保持が維
持されなくなるという問題に遭遇している。
In recent years, as the operating speed of EPROM has been improved, the film thickness (thickness d2) of the second gate insulating film 7 is 10 to 2
It is as thin as 0 nm . When the thickness of the second gate insulating film 7 is reduced in order to increase the operation speed, electrons leak from the floating gate 5 to the control gate 11 through the second gate insulating film 7 and the memory retention of the EPROM cannot be maintained. Are encountered.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の上に形成された第1ゲート
絶縁膜,該第1ゲート絶縁膜の上に形成されたフローテ
ィングゲート,該フローティングゲートの上に形成され
た第2ゲート絶縁膜,および,該第2ゲート絶縁膜の上
に形成されたコントロールゲートを有する不揮発性半導
体記憶装置であって, 上記フローティングゲートとコントロールゲートを仕事
関数の異なる状態に形成したことを特徴とする不揮発性
半導体記憶装置。
1. A first gate insulating film formed on a semiconductor substrate, a floating gate formed on the first gate insulating film, a second gate insulating film formed on the floating gate, and A nonvolatile semiconductor memory device having a control gate formed on the second gate insulating film, wherein the floating gate and the control gate are formed in different states of work functions. apparatus.
【請求項2】 上記フローティングゲートが上記半導体
基板と反対導電性に形成され,上記コントロールゲート
が上記半導体基板と同じ導電性に形成される請求項1記
載の不揮発性半導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the floating gate is formed to have a conductivity opposite to that of the semiconductor substrate, and the control gate is formed to have a conductivity similar to that of the semiconductor substrate.
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